给你一个由 n 个节点(下标从 0 开始)组成的无向加权图,该图由一个描述边的列表组成,其中 edges[i] = [a, b] 表示连接节点 a 和 b 的一条无向边,且该边遍历成功的概率为 succProb[i] 。
指定两个节点分别作为起点 start 和终点 end ,请你找出从起点到终点成功概率最大的路径,并返回其成功概率。
如果不存在从 start 到 end 的路径,请 返回 0 。只要答案与标准答案的误差不超过 1e-5 ,就会被视作正确答案。
示例 1:
输入:n = 3, edges = [[0,1],[1,2],[0,2]], succProb = [0.5,0.5,0.2], start = 0, end = 2
输出:0.25000
解释:从起点到终点有两条路径,其中一条的成功概率为 0.2 ,而另一条为 0.5 * 0.5 = 0.25
示例 2:
输入:n = 3, edges = [[0,1],[1,2],[0,2]], succProb = [0.5,0.5,0.3], start = 0, end = 2
输出:0.30000
示例 3:
输入:n = 3, edges = [[0,1]], succProb = [0.5], start = 0, end = 2
输出:0.00000
解释:节点 0 和 节点 2 之间不存在路径
提示:
2 <= n <= 10^4
0 <= start, end < n
start != end
0 <= a, b < n
a != b
0 <= succProb.length == edges.length <= 2*10^4
0 <= succProb[i] <= 1
每两个节点之间最多有一条边
来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/path-with-maximum-probability
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1、dijkstra算法
标准的dijkstra算法,没有经过优化。测试能通过,但是提交不上去,超过了时间限制,但是思路还是可以的。
class Solution {
public:
double maxProbability(int n, vector<vector<int>>& edges, vector<double>& succProb, int start, int end) {
if(start == end)
return 1;
//把邻接矩阵搞出来
vector<vector<double>> g(n,vector<double>(n,0)); //设到每个节点的可能性为0
for(int i = 0 ; i < succProb.size() ; i++)
{
vector<int> a = edges[i];
g[a[0]][a[1]] = succProb[i];
g[a[1]][a[0]] = succProb[i];
}
vector<bool> used(n,false); //已经选取的过的节点
vector<double> prob(n,0); //用于存储概率
prob[start] = 1; //start到自己的概率为最大值1
for(int i = 0 ; i < n ; i++)
{
int x = -1;
for(int y = 0 ; y < n ; y++)
{
if(!used[y]&&(x == -1||prob[y]>prob[x])) //未被使用过的中找概率最大的
{
x = y;
}
}
//跟新
used[x] = true;
for(int y = 0; y < n ; y++)
{
prob[y] = max(prob[y],prob[x]*g[x][y]);
}
}
return prob[end];
}
};
2、优化过后的dijkstra算法——leetcode上的标准答案
普通的 Dijkstra
算法是通过枚举来寻找「未确定节点」中与起点距离最近的点。在实际实现中,我们可以使用优先队列优化这一过程的时间复杂度。
class Solution {
public:
double maxProbability(int n, vector<vector<int>>& edges, vector<double>& succProb, int start, int end) {
vector<vector<pair<double, int>>> graph(n);
for (int i = 0; i < edges.size(); i++) {
auto& e = edges[i];
graph[e[0]].emplace_back(succProb[i], e[1]);
graph[e[1]].emplace_back(succProb[i], e[0]);
}
priority_queue<pair<double, int>> que;
vector<double> prob(n, 0);
que.emplace(1, start);
prob[start] = 1;
while (!que.empty()) {
auto [pr, node] = que.top();
que.pop();
if (pr < prob[node]) {
continue;
}
//这里为什么不要用一个已经观察节点的容器,应为不可能往回走,往回走那么他的值会更加的小
for (auto& [prNext, nodeNext] : graph[node]) {
if (prob[nodeNext] < prob[node] * prNext) {
prob[nodeNext] = prob[node] * prNext;
que.emplace(prob[nodeNext], nodeNext);
}
}
}
return prob[end];
}
};